KR101430622B1 - System and method for controlling wlan and bluetooth communications - Google Patents

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Abstract

본 개시물은, 블루투스 우선순위를 갖는 제 1 세그먼트 및 WLAN 우선순위를 갖는 제 2 세그먼트를 갖는 타임 블록들로 대역폭을 할당함으로써 WLAN 및 블루투스 통신들을 제어하기 위한 방법들 및 시스템들을 수반한다. WLAN 및 블루투스 모듈들을 접속하는 인터페이스를 통해서 무선 통신 매체로의 액세스가 시그널링된다. 다운링크 트래픽은 WLAN 액세스 포인트에 제 1 세그먼트 동안 트래픽을 버퍼링하도록 시그널링함으로써 변조된다. 또한, WLAN 트래픽은, 제 1 세그먼트 동안 WLAN 신호들의 수신은 허용하고 WLAN 신호들의 송신은 차단함으로써 변조될 수 있다. 또한, 높은 우선순위의 블루투스 송신이 항상 바람직하게 허용되는 동안, 낮은 우선순위의 블루투스 송신은 WLAN 및 블루투스 모듈들의 개별적인 상태들에 의존하여, 제 2 기간 동안 제한될 수 있다. 공존 에이전트가 WLAN 모듈과 블루투스 모듈 사이에서 관련 정보를 전달하는데 이용될 수 있다.The present disclosure involves methods and systems for controlling WLAN and Bluetooth communications by allocating bandwidth to time blocks having a first segment with Bluetooth priority and a second segment with WLAN priority. Access to the wireless communication medium is signaled via an interface connecting WLAN and Bluetooth modules. The downlink traffic is modulated by signaling to the WLAN access point to buffer traffic for the first segment. The WLAN traffic may also be modulated by allowing reception of WLAN signals during the first segment and blocking transmission of WLAN signals. Also, while a high priority Bluetooth transmission is always preferably allowed, the low priority Bluetooth transmission may be limited for a second period, depending on the individual states of the WLAN and Bluetooth modules. A coexistence agent may be used to communicate relevant information between the WLAN module and the Bluetooth module.

Description

WLAN 통신 및 블루투스 통신을 제어하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING WLAN AND BLUETOOTH COMMUNICATIONS}[0001] SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING WLAN AND BLUETOOTH COMMUNICATIONS [0002]

본 출원은, 2010년 4월 28일자로 출원된 가출원 일련번호 제61/328,848호에 의존한다.This application is dependent upon Provisional Application Serial No. 61 / 328,848, filed April 28, 2010.

본 개시물은, 일반적으로 무선 통신들에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 WLAN 및 블루투스 네트워크들의 공존을 강화하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.BACKGROUND 1. Technical Field The present disclosure relates generally to wireless communications, and more particularly to systems and methods for enhancing coexistence of WLAN and Bluetooth networks.

무선 통신 기술들을 채용하는 디바이스들의 최근 급증은 간섭을 최소화하고 서비스 품질을 개선시키기 위해 주의깊은 설계를 요구한다. 예를 들어, 블루투스 및 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN; wireless local area network) 통신 시스템들은 단일의 디바이스 내에서 종종 구현된다.The recent surge in devices employing wireless communication technologies requires careful design to minimize interference and improve service quality. For example, Bluetooth and wireless local area network (WLAN) communication systems are often implemented within a single device.

종종, 블루투스는 이동 전화기들, 컴퓨터들, 디지털 카메라들, 무선 헤드셋들, 스피커들, 키보드들, 마우스들 또는 다른 입력 주변장치들, 및 유사 디바이스들 사이에서 정보를 접속 및 교환하는데 이용된다. 블루투스는, 마스터 및 최대(up to) 7개의 슬레이브들 사이에서 개인 영역 네트워크(PAN; personal area network)의 생성을 허용한다. 수많은 블루투스 애플리케이션들에 대해, 정확하게 순서화된 데이터 패킷들의 방해받지 않는 전달(uninterrupted delivery)을 보증할 필요가 있다.Often, Bluetooth is used to connect and exchange information between mobile phones, computers, digital cameras, wireless headsets, speakers, keyboards, mice or other input peripherals, and like devices. Bluetooth allows the creation of a personal area network (PAN) between the master and up to seven slaves. For many Bluetooth applications, there is a need to ensure uninterrupted delivery of correctly ordered data packets.

예를 들어, IEEE 802.11 프로토콜들에 의해 정의된 것들과 같은 WLAN 시스템들은 더 긴 범위 통신들 및 더 큰 네트워크들과 통상적으로 관련된다. WLAN 통신들은 상대적으로 긴 거리에 대해 상대적으로 높은 데이터 레이트들을 제공하며, 기존의 네트워크 인프라스트럭쳐들에 쉬운(easy) 인터페이스를 제공한다. 이로써, WLAN 트래픽의 상당 부분의 특성은 패킷 순서 및 전달 타임 문제들에 대해 덜 민감해지게 한다.For example, WLAN systems such as those defined by IEEE 802.11 protocols are typically associated with longer range communications and larger networks. WLAN communications provide relatively high data rates over relatively long distances and provide an easy interface to existing network infrastructures. This allows a significant portion of the characteristics of WLAN traffic to be less sensitive to packet order and delivery time problems.

WLAN 통신들은 비동기 프로토콜 상에서 동작하고 캐리어 감지 멀티플 액세스/충돌 회피(CSMA/CA; Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 메커니즘들을 이용하여 무선 매체에 액세스하는 한편, 블루투스 통신들은 타임 분할 다중 액세스(TDMA) 메커니즘들에 의존하지만, WLAN 통신들 및 블루투스 통신들은 모두 2.4GHz 산업용, 과학용 및 의료용 디바이스(ISM) 대역을 공유한다. 그 결과, 2개의 통신 시스템들 사이에 간섭이 발생할 수 있다. 이러한 문제는, 그 2개의 통신 시스템들이 단일 디바이스 내에서 구현될 때 시스템들의 물리적 공동위치(physical collocation)에 의해 악화된다. 사실상, 현재는 각각의 시스템이 개별 집적 회로들 상에 보유(carry)되는 것에서 그 2개의 시스템들 모두가 단일 칩에 통합되는 것으로 변하고 있는 추세이다. 또한, WLAN 및 블루투스 통신들의 통상적인 특성의 차이를 고려할 때, 서비스의 필요한 서비스 품질을 보증하기 위해, 특정 블루투스 링크들에는 우선순위가 부여될 필요가 있다.WLAN communications operate on asynchronous protocols and access wireless media using Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA / CA) mechanisms, while Bluetooth communications use Time Division Multiple Access (TDMA) , WLAN communications and Bluetooth communications all share the 2.4 GHz industrial, scientific and medical device (ISM) band. As a result, interference may occur between the two communication systems. This problem is exacerbated by the physical collocation of the systems when the two communication systems are implemented in a single device. In fact, nowadays, each system is being carried on separate integrated circuits, and all of the two systems are changing to be integrated into a single chip. In addition, given differences in the typical characteristics of WLAN and Bluetooth communications, certain Bluetooth links need to be prioritized to ensure the required quality of service of the service.

간섭에 대한 잠재성을 인식하여, 공존을 개선시키기 위해 다양한 기술들이 채용되어 왔다. 주요 전략은 블루투스 디바이스들의 주파수 호핑 양상들에 의존한다. WLAN 통신은, 파크(park)하는 경향이 있으며, 블루투스 디바이스들이 "호핑"어라운드할 때 스펙트럼 내의 하나의 주파수 및 폭에서 중심을 갖고, 다른 채널로 전환하기 전에 79개의 가용 1MHz 대역들 중 하나의 대역 상에서 625㎲ 타임 슬롯들에 걸쳐서 송신 또는 수신한다. 간섭이 검출되면, 적응형 주파수 호핑(AFH) 기술들은 블루투스 디바이스들로 하여금 WLAN 채널을 중첩하는 블루투스 채널들을 회피하도록 허용한다.Recognizing the potential for interference, various techniques have been employed to improve coexistence. The main strategy depends on the frequency hopping aspects of the Bluetooth devices. WLAN communication tends to park and is centered at one frequency and width in the spectrum when Bluetooth devices are "hopping " and before a switch to another channel, one of the 79 available 1MHz bands Lt; RTI ID = 0.0 > 625 < / RTI > When interference is detected, adaptive frequency hopping (AFH) techniques allow Bluetooth devices to avoid Bluetooth channels overlapping WLAN channels.

AFH는 상당한 성능 이득들을 제공하지만, 대역 외(out-of-band) 블루투스 신호는, 특히 시스템들이 공동위치될 때, WLAN 신호들에 여전히 영향을 미칠 수 있다. 통상적으로, WLAN 시스템은 상대적으로 더 멀리 떨어져 있는 액세스 포인트로부터 패킷들을 수신하여, WLAN 프론트 엔드가 블루투스 송신들에 의해 포화될 가능성을 증가시킨다. 따라서, 동시 발생하는(simultaneous) WLAN 및 블루투스 트래픽의 양을 최소화시키거나 또는 제거하는 것이 바람직하다. 이러한 목표를 달성하기 위한 하나의 전략은, 각각의 시스템의 활동에 의존하여 패킷 트래픽 중재(PTA; packet traffic arbitration)를 허용하는 2개의 시스템들 사이의 하드와이어드(hardwired) 인터페이스에 의존한다. 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, PTA 프로토콜들의 예시들은 2-와이어, 3-와이어 및 4-와이어 시스템들을 포함한다. 이러한 프로토콜들 각각은, WLAN 디바이스에 자신의 상태를 통신하는 블루투스 디바이스 및 이들의 입력 상태들 및 그 자신의 상태들에 기초하여 채널 사용을 중재하는 WLAN 디바이스를 수반한다. 이로써, WLAN 디바이스 및 블루투스 디바이스들은 2.4GHz 대역을 시분할 방식으로 사용한다(time-share usage).AFH provides significant performance gains, but out-of-band Bluetooth signals can still affect WLAN signals, especially when systems are co-located. Typically, a WLAN system receives packets from relatively farther access points, thereby increasing the likelihood that the WLAN front end will be saturated by Bluetooth transmissions. Therefore, it is desirable to minimize or eliminate the amount of simultaneous WLAN and Bluetooth traffic. One strategy to achieve this goal is to rely on hardwired interfaces between the two systems to allow packet traffic arbitration (PTA) depending on the activity of each system. As will be appreciated by those skilled in the art, examples of PTA protocols include 2-wire, 3-wire, and 4-wire systems. Each of these protocols involves a Bluetooth device that communicates its status to a WLAN device and a WLAN device that mediates channel usage based on their input states and their own states. As a result, WLAN devices and Bluetooth devices use the 2.4 GHz band in time-share usage.

이 구현예에 의존하여, PTA 프로토콜들은, 블루투스 시스템의 활동, 블루투스 정보의 상대적인 우선순위 레벨, 및 블루투스가 제한된 채널 상에서 송신하는지의 여부에 관한 정보를 WLAN 시스템에 제공한다. PTA 접속을 통해서 수신된 정보에 기초하여, WLAN 시스템은, PTA 인터페이스를 통해서, WLAN이 활성인 것을(이 기간 동안 블루투스 통신들은 디스에이블임) 시그널링하거나, 또는 WLAN이 비활성인 것을(이는 블루투스 통신들을 허용함) 시그널링함으로써, 통신 시스템들의 이용을 중재할 것이다. Depending on this implementation, the PTA protocols provide the WLAN system with information about the activity of the Bluetooth system, the relative priority level of Bluetooth information, and whether Bluetooth is transmitting on a restricted channel. Based on the information received via the PTA connection, the WLAN system signals via the PTA interface that the WLAN is active (Bluetooth communications during this period are disabled) or that the WLAN is inactive Signaling) to arbitrate the use of communication systems.

PTA 프로토콜들의 이용은 WLAN 시스템과 블루투스 시스템들 사이의 간섭을 더 최소화한다. 그러나, WLAN 시스템이 계속 진행중인(ongoing) 블루투스 통신들의 존재 및 특성에 관한 정보를 갖는다고 하더라도, 이러한 프로토콜들과 함께 여전히 공존하는 문제들이 존재한다. 특히, PTA 체계들은 업링크 트래픽과 비교하여 다운링크 트래픽을 보호한다는 점에 있어서 덜 효율적이다.The use of PTA protocols further minimizes interference between WLAN systems and Bluetooth systems. However, even if the WLAN system has information about the presence and characteristics of ongoing Bluetooth communications, there are still coexisting problems with these protocols. In particular, PTA schemes are less efficient in protecting downlink traffic compared to uplink traffic.

예를 들어, 높은 우선순위의 블루투스 활동이 있을 때, 하드웨어는 임의의 현재의 WLAN 트래픽을 중단시키고 이 WLAN 트래픽을 내부 충돌로서 처리한다. 이러한 서비스 품질을 강요하는 것은, 앞서 논의된 바와 같이 수많은 유형들의 블루투스 통신들을 위해 필요하다; 그러나 이는 WLAN 패킷 손실들을 현저하게 증가시킬 수 있다. 블루투스 활동의 인지는 WLAN 시스템이 업링크 트래픽에 대한 이러한 효과들을 최소화시키도록 허용한다. 그러나, 이러한 송신 실패들은 액세스 포인트를 더 낮은 송신 레이트로 되돌아가도록 야기하여 다운링크 쓰루풋을 현저하게 저하시킨다. 게다가, 액세스 포인트는 블루투스 트래픽이 송신 실패들을 야기한다는 어떠한 지식도 갖지 않기 때문에, 액세스 포인트는 더 낮은 레이트에서 실패한 프레임에 대한 재시도를 계속하여, 더 많은 에어-타임을 취하고, 그리고 블루투스 트래픽과의 간섭의 확률을 현저하게 부가한다.For example, when there is a high priority Bluetooth activity, the hardware interrupts any current WLAN traffic and treats this WLAN traffic as an internal collision. Forcing this quality of service is necessary for many types of Bluetooth communications, as discussed above; However, this can significantly increase WLAN packet losses. The recognition of Bluetooth activity allows the WLAN system to minimize these effects on uplink traffic. However, such transmission failures cause the access point to revert to a lower transmission rate, which significantly degrades downlink throughput. In addition, because the access point does not have any knowledge that Bluetooth traffic causes transmission failures, the access point continues to retry the failed frame at the lower rate, takes more air-time, The probability of interference is remarkably added.

따라서, 간섭을 최소화하는, WLAN 통신 및 블루투스 통신을 구현하기 위한 시스템 및 방법이 필요하다. 예를 들어, 블루투스 통신들에 필요한 서비스 품질을 여전히 보증하면서 다운링크 WLAN 트래픽을 보호하도록 구성된 시스템 및 방법을 제공하는 것이 필요하다. 본 개시물은 이러한 그리고 다른 요구조건들에 관한 것이다.Therefore, there is a need for a system and method for implementing WLAN communication and Bluetooth communication that minimizes interference. For example, there is a need to provide a system and method configured to protect downlink WLAN traffic while still ensuring the quality of service required for Bluetooth communications. This disclosure is directed to these and other requirements.

이하에서 언급될 그리고 명백하게 설명될 것들 그리고 전술한 요구조건들에 따라서, 본 개시물은, 하드웨어 부분을 갖는 WLAN 모듈, 하드웨어 부분을 갖는 블루투스 모듈, 및 WLAN 하드웨어 부분과 블루투스 하드웨어 부분 사이에 패킷 트래픽 인터페이스를 갖는 디바이스를 제공하는 단계, 가용 통신 대역폭을 타임 블록들(time blocs)로 분할하는 단계, 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트로 타임 블록 내의 대역폭을 할당하는 단계, 제 1 세그먼트에 대해 블루투스 통신에 대한 우선순위를 부여하고 제 2 세그먼트에 대해 WLAN 통신에 대한 우선순위를 부여하는 단계, 및 제 1 세그먼트 동안 인터페이스를 통해서 블루투스 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하는 단계를 포함하는, WLAN 및 블루투스 통신들을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the following and to be explicitly described and described above and in accordance with the aforementioned requirements, the disclosure provides a WLAN module with a hardware portion, a Bluetooth module with a hardware portion, and a packet traffic interface between the WLAN hardware portion and the Bluetooth hardware portion. Allocating bandwidth in a time block to a first segment and a second segment, allocating bandwidth in a time block to a first segment and a second segment for a Bluetooth communication for the first segment, Controlling the WLAN and Bluetooth communications, including prioritizing and prioritizing WLAN communications for a second segment, and signaling wireless access to the Bluetooth hardware portion via an interface during a first segment ≪ / RTI >

일 양태에서, 이 방법은 또한, 제 1 세그먼트 동안 송신을 버퍼링하도록 WLAN 액세스 포인트에 시그널링함으로써 WLAN 통신을 변조하는 단계를 포함한다. 바람직하게, 이는 전력 절감 신호를 전송하는 단계를 수반한다. 다른 양태에서, 이 방법은 제 1 세그먼트 동안 WLAN 신호들의 수신은 허용하고 WLAN 신호들의 송신은 차단함으로써 WLAN 통신을 변조하는 단계를 포함한다.In an aspect, the method also includes modulating the WLAN communication by signaling to the WLAN access point to buffer the transmission during the first segment. Preferably, this involves transmitting a power saving signal. In another aspect, the method includes modulating a WLAN communication by allowing reception of WLAN signals and blocking transmission of WLAN signals during a first segment.

바람직하게, 대역폭을 할당하는 것은, 블루투스 링크들에 관한 정보에 기초하거나 또는 WLAN 모듈 및 블루투스 모듈의 상태에 기초한다. 또한, 바람직하게, 블루투스 하드웨어 부분으로의 무선 액세스는, 높은 우선순위의 블루투스 송신들이 허용되도록 제 2 세그먼트 동안 시그널링된다. WLAN 및 블루투스 모듈들의 개별적인 상태들에 의존하여, 낮은 우선순위의 블루투스 송신들은 제 2 기간 동안 허용되거나 또는 허용되지 않는다.Preferably, the bandwidth allocation is based on information about the Bluetooth links or based on the status of the WLAN module and the Bluetooth module. Also, preferably, wireless access to the Bluetooth hardware portion is signaled during the second segment such that high priority Bluetooth transmissions are allowed. Depending on the individual states of the WLAN and Bluetooth modules, low priority Bluetooth transmissions are not allowed or allowed during the second period.

다른 양태에서, 이 방법은 또한, 공존 에이전트를 통해서 WLAN 모듈의 소프트웨어 부분과 블루투스 모듈의 소프트웨어 부분 사이에서 정보를 전달하는 단계를 포함한다. 바람직하게, 이러한 정보는 WLAN 구성 상태 또는 블루투스 링크들의 개수 및 유형을 나타내는 프로파일에 관한 것이다.In another aspect, the method also includes communicating information between the software portion of the WLAN module and the software portion of the Bluetooth module through the coexistence agent. Preferably, this information relates to a profile that indicates the number and type of WLAN configuration states or Bluetooth links.

또한, 본 개시물은, 하드웨어 및 소프트웨어 부분을 갖는 WLAN 모듈, 하드웨어 부분을 갖는 블루투스 모듈, 및 WLAN 하드웨어 부분과 블루투스 하드웨어 부분 사이에 패킷 트래픽 인터페이스를 갖는 디바이스를 포함하는 WLAN 및 블루투스 통신들을 제어하기 위한 장치에 관한 것이며, 여기서 WLAN 소프트웨어 부분은 가용 통신 대역폭을 타임 블록들로 분할하고, 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트로 타임 블록 내의 대역폭을 할당하고, 제 1 세그먼트에 대해 블루투스 통신에 대한 우선순위를 부여하고 제 2 세그먼트에 대해 WLAN 통신에 대한 우선순위를 부여하며, 그리고 제 1 세그먼트 동안 인터페이스를 통해서 블루투스 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하도록 구성된다. 바람직하게, WLAN 소프트웨어 부분은 제 1 세그먼트 동안 송신을 버퍼링하도록 WLAN 액세스 포인트에 시그널링함으로써, 예를 들어, 전력 절감 신호를 전송함으로써 WLAN을 변조하도록 추가로 구성된다. 또한 바람직하게, WLAN 소프트웨어 부분은 블루투스 링크들에 관한 정보에 기초하여 WLAN이 대역폭을 할당하도록 시그널링한다. WLAN 소프트웨어 부분은, WLAN 모듈 및 블루투스 모듈의 상태에 기초하여 대역폭을 또한 할당할 수 있다. 원할 경우, WLAN 소프트웨어 부분은, 제 1 세그먼트 동안 WLAN 신호들의 수신은 허용하고 WLAN 신호들의 송신은 차단함으로써 WLAN 통신을 변조하도록 또한 구성될 수 있다.The disclosure also provides a method for controlling WLAN and Bluetooth communications comprising a WLAN module having a hardware and software portion, a Bluetooth module having a hardware portion, and a device having a packet traffic interface between the WLAN hardware portion and the Bluetooth hardware portion Wherein the WLAN software portion divides the available communication bandwidth into time blocks, allocates bandwidth within the time block to the first segment and the second segment, and prioritizes the Bluetooth communication for the first segment Assigns priority for WLAN communications to the second segment, and is configured to signal wireless access to the Bluetooth hardware portion via the interface during the first segment. Preferably, the WLAN software portion is further configured to signal the WLAN access point to buffer the transmission during the first segment, for example, to modulate the WLAN by transmitting a power saving signal. Also preferably, the WLAN software portion signals the WLAN to allocate bandwidth based on information about the Bluetooth links. The WLAN software portion may also allocate bandwidth based on the state of the WLAN module and the Bluetooth module. If desired, the WLAN software portion may also be configured to modulate the WLAN communication by allowing reception of WLAN signals for the first segment and blocking transmission of WLAN signals.

다른 양태에서, WLAN 소프트웨어 부분은, 높은 우선순위의 블루투스 송신들이 허용되도록, 제 2 세그먼트 동안 인터페이스를 통해서 블루투스 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하도록 추가로 구성된다. WLAN 및 블루투스 모듈들의 각각의 상태들에 의존하여, WLAN 소프트웨어 부분은, 낮은 우선순위의 블루투스 송신들이 허용되거나 또는 허용되지 않도록, 제 2 세그먼트 동안 무선 액세스를 시그널링하도록 추가로 구성된다. In another aspect, the WLAN software portion is further configured to signal wireless access to the Bluetooth hardware portion via the interface during the second segment, such that high priority Bluetooth transmissions are allowed. Depending on the respective states of the WLAN and Bluetooth modules, the WLAN software portion is further configured to signal wireless access during the second segment, such that low priority Bluetooth transmissions are not allowed or allowed.

또한, 또 다른 양태에서, 이 장치는 또한, WLAN 모듈의 소프트웨어 부분과 블루투스 모듈의 소프트웨어 부분 사이에서 정보를 전달하도록 구성된 공존 에이전트(coexistence agent)를 포함한다. 바람직하게 전달된 정보는 WLAN 구성 상태에 관한 정보 또는 블루투스 링크들의 개수 및 유형에 관한 정보를 포함한다.In yet another aspect, the apparatus also includes a coexistence agent configured to communicate information between the software portion of the WLAN module and the software portion of the Bluetooth module. The preferably transmitted information includes information about the WLAN configuration status or information about the number and type of Bluetooth links.

추가적인 특징들 및 이점들은, 첨부된 도면에 예시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들의 이하의 그리고 더욱 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 여기서 유사한 참조 부호들은 일반적으로 도면에 걸쳐서 동일한 부분들 또는 엘리먼트들을 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른, 조합된 블루투스 및 WLAN 통신 시스템의 아키텍쳐의 개략적인 예시이다.
도 2는 본 발명에 따른, WLAN 다운링크 트래픽을 보호하기 위해 블루투스 송신의 억제를 나타내는 통신 트래픽의 표현이다.
도 3은 본 발명에 따른, 대역폭 멀티플렉서에 의해 타임 블록들의 연속적인 할당들의 일 실시예의 개략적인 표현이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 이용된, 3-와이어 PTA 프로토콜의 개략적인 표현이다.
Additional features and advantages will become apparent from the following and more particular description of preferred embodiments of the invention, as illustrated in the accompanying drawings, in which like reference characters generally designate the same parts or elements Quot;
1 is a schematic illustration of an architecture of a combined Bluetooth and WLAN communication system, in accordance with the present invention.
2 is a representation of communication traffic that represents suppression of Bluetooth transmissions to protect WLAN downlink traffic, in accordance with the present invention.
Figure 3 is a schematic representation of one embodiment of successive allocations of time blocks by a bandwidth multiplexer, in accordance with the present invention.
Figure 4 is a schematic representation of a three-wire PTA protocol used in an embodiment of the present invention.

처음에, 본 개시물은, 물론 변화할 수 있기 때문에, 특별히 예시된 재료들, 아키텍쳐들, 루틴들, 방법들 또는 구조들로 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 명세서에 설명된 것들에 대한 다수의 이러한 옵션, 유사한 또는 동등물이 본 개시물의 실시예들의 실행시에 이용될 수 있지만, 바람직한 재료들 및 방법들이 본 명세서에 설명된다.At the outset, it is to be understood that this disclosure is not limited to the specifically illustrated materials, architectures, routines, methods or structures, as they may of course vary. Thus, while a number of such options, similar or equivalent to those described herein may be utilized in the practice of embodiments of the present disclosure, preferred materials and methods are described herein.

또한, 본원에 이용된 용어는 본 개시물의 특정 실시예들만을 설명하는 목적을 위한 것이며, 제한하는 것으로 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다.It is also to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments of the disclosure only, and is not intended to be limiting.

다르게 정의되지 않는 한, 본원에 이용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 개시물이 속하는 당업계의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure pertains.

또한, 전술 또는 후술하는 것과 상관없이 본원에 인용된 모든 공개들, 특허들 및 특허 출원들은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.Further, all disclosures, patents, and patent applications cited herein, whether expressly or impliedly, are hereby incorporated by reference in their entirety.

최종적으로, 본 명세서 및 첨부된 청구항들에 이용되는 바와 같이, 단수 형태의 "a", "an", 및 "the"는, 문맥이 달리 분명하게 구술하지 않는 한, 복수의 지시대상들을 포함한다.Finally, as used in this specification and the appended claims, the singular forms "a," "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise .

전술한 바와 같이, 단일의 디바이스 내에서 WLAN 및 블루투스 통신 시스템들의 효율적인 공존을 허용하는 시스템들 및 방법들을 제공할 필요가 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 개시물의 공존 해결책들을 위한 적절한 아키텍쳐(100)가 WLAN 및 블루투스 통신 성능들 모두를 갖는 디바이스 내에 도시된다. 일반적으로, WLAN 모듈(102)은 하드웨어 부분(104) 및 소프트웨어 부분(106)을 포함한다. 인식되는 바와 같이, 소프트웨어 부분(106)은 디바이스와 하드웨어 부분(104) 사이의 통신을 위해 필요한 드라이버 소프트웨어를 포함한다. 또한, 소프트웨어 부분(106)은 이하 상세하게 설명되는 대역폭 멀티플렉서(108)를 포함한다. 유사하게, 블루투스 모듈(110)은 관례적으로 디바이스 상에 상주하는 블루투스 스택 소프트웨어(116)와 통신하는 하드웨어 부분(112) 및 펌웨어 부분(114)을 포함한다.There is a need to provide systems and methods that allow efficient coexistence of WLAN and Bluetooth communication systems within a single device, as described above. As shown in FIG. 1, an appropriate architecture 100 for coexistence solutions of the present disclosure is shown in a device having both WLAN and Bluetooth communication capabilities. In general, the WLAN module 102 includes a hardware portion 104 and a software portion 106. As will be appreciated, the software portion 106 includes driver software necessary for communication between the device and the hardware portion 104. The software portion 106 also includes a bandwidth multiplexer 108, which is described in detail below. Similarly, the Bluetooth module 110 includes a hardware portion 112 and a firmware portion 114 that are in communication with the Bluetooth stack software 116, which is conventionally residing on the device.

패킷 트래픽 인터페이스(118)는 WLAN 하드웨어 부분(104) 및 블루투스 하드웨어 부분(112)을 접속시킨다. 인터페이스(118)에 관한 추가적인 세부사항들이 이하 제시되며, 일 실시예에서, 인터페이스(118)는 당업계에 알려진 바와 같이 3-와이어 PTA 인터페이스를 포함한다. 소프트웨어-기반 공존 에이전트(120)는 WLAN의 소프트웨어 부분(106)과 블루투스 스택(116) 사이에서 정보를 전달(pass)하도록 구성된다.The packet traffic interface 118 connects the WLAN hardware portion 104 and the Bluetooth hardware portion 112. Additional details regarding the interface 118 are presented below, and in one embodiment, the interface 118 includes a three-wire PTA interface as is known in the art. The software-based coexistence agent 120 is configured to pass information between the software portion 106 of the WLAN and the Bluetooth stack 116.

공존 에이전트(120)는 WLAN 시스템과 블루투스 시스템 사이에서 유용한 정보를 통신하는 애플리케이션 소프트웨어 모듈이다. 예를 들어, 접속된 블루투스 클라이언트들의 개수 및 유형에 관한 블루투스 프로파일 정보, 블루투스 스캐닝을 위한 시작 시간 및 종료 시간 그리고 기본 데이터 레이트(BDR; basic data rate) 또는 확장된 데이터 레이트(EDR; extended data rate) 성능들이 WLAN 시스템에 통신된다. 이하 설명되는 바와 같이, 대역폭 멀티플렉서(108)는 타임 블록들을 설정하기 위해 이러한 정보를 이용하고 WLAN 시스템과 블루투스 시스템 사이에서의 이용을 할당한다. 또한, WLAN 구성에 관한 정보는 블루투스 시스템으로 전달된다. 예를 들어, WLAN 시스템의 중심 주파수 및 채널 폭은, WLAN에 의해 이용된 스펙트럼과 간섭할 가능성이 있는 채널들 상에서의 블루투스 송신들을 회피하도록 돕기 위해 AFH 알고리즘을 정정(refine)하는 것을 돕도록 블루투스 시스템에 통신된다. 공존 에이전트들의 동작 및 구현예에 관한 추가적인 세부사항들은, 2009년 12월 8일자로 출원된 공동-계류중인 미국 특허 출원 일련번호 제12/633,150호에 제시되며, 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.Coexistence agent 120 is an application software module that communicates useful information between a WLAN system and a Bluetooth system. For example, Bluetooth profile information regarding the number and type of Bluetooth clients connected, start time and end time for Bluetooth scanning, and basic data rate (BDR) or extended data rate (EDR) The capabilities are communicated to the WLAN system. As described below, the bandwidth multiplexer 108 utilizes this information to establish time blocks and allocates usage between the WLAN system and the Bluetooth system. In addition, information about the WLAN configuration is communicated to the Bluetooth system. For example, the center frequency and channel width of a WLAN system may be adjusted by a Bluetooth system to help refine the AFH algorithm to help avoid Bluetooth transmissions on channels that are likely to interfere with the spectrum used by the WLAN Lt; / RTI > Additional details regarding the operation and implementation of the coexistence agents are set forth in co-pending U.S. Patent Application Serial No. 12 / 633,150, filed December 8, 2009, which is hereby incorporated by reference in its entirety do.

WLAN 시스템의 다운링크 트래픽을 보호하는 것은, 블루투스 통신과 WLAN 통신의 공존 개선을 도울 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, WLAN 액세스 포인트는 블루투스 트래픽에 대한 어떠한 지식도 갖지 않으며, 송신 레이트를 다운그레이드시킬 것이며 이에 대응하여 만약 드롭된 패킷들이 너무 많은 경우에 더 많은 에어-타임을 소모할 것이다. 따라서, 본 개시물의 시스템들 및 방법들은, WLAN 트래픽으로 하여금 물리적 계층 레이트를 복원하여 액세스 포인트에 의한 다운그레이딩을 회피하도록 허용하기 위해, 선택된 타임 기간들 동안 블루투스 송신들을 선택적으로 억제하거나 또는 "스톰핑(stomping)"하는 것과 관련된다. 또한, 업링크 WLAN 트래픽은 이들 타임 기간들 동안 원활해진다.Protecting the downlink traffic of the WLAN system can help improve coexistence of Bluetooth communication and WLAN communication. As discussed above, the WLAN access point has no knowledge of Bluetooth traffic, and will downgrade the transmission rate and correspondingly will consume more air-time if too many dropped packets are consumed. Thus, the present disclosure systems and methods may selectively suppress or transmit "Storming " Bluetooth transmissions during selected time periods to allow WLAN traffic to recover the physical layer rate and avoid downgrading by the access point quot; stomping " Also, uplink WLAN traffic is smoothed during these time periods.

도 2는 이러한 기능의 효과를 개략적으로 예시한다. 상부 로우(row)(200)는, 업링크 패킷들을 나타내는 업 화살표들, 다운링크 트래픽을 나타내는 다운 화살표들 및 이 모두를 나타내는 양방향 화살표들을 갖는 WLAN 트래픽을 나타낸다. 중간 로우(202)는 WLAN 활동의 상태를 지정한다. 하부 로우(204)는 블루투스 활동의 상태를 지정한다. 따라서, 블루투스 활동이 어써트(assert)되고 WLAN 활동이 디-어써트될 때, 어떠한 WLAN 업링크 패킷들도 허용되지 않지만, 다운링크 패킷들(그룹들 206, 208, 210 및 212)은 수신될 수 있다. 블루투스 활동이 디-어써트되고 WLAN 활동이 디-어써트될 때, WLAN 업링크 패킷들(214, 216)은 허용된다. WLAN 업링크 패킷들(214 및 216)이 허용된다. 최종적으로, WLAN 활동이 어써트되면, 모든 WLAN 패킷들이 허용되고, 그룹들(218 및 220) 및 블루투스 송신들, 그룹들(222 및 224)이 스톰핑된다(stomped). 이하 논의되는 바와 같이, 모든 블루투스 송신들은 WLAN 활동의 기간들 동안 차단될 수 있고, 또는 낮은 우선순위의 송신들은 특정 블루투스 애플리케이션들에 대해 원하는 서비스 품질을 계속해서 보증하기 위해 높은 우선순위의 송신을 허용하는 동안 차단될 수 있다.Figure 2 schematically illustrates the effect of this function. Upper row 200 represents WLAN traffic with up arrows indicating uplink packets, down arrows indicating downlink traffic, and bi-directional arrows indicating both. Middle row 202 specifies the state of the WLAN activity. Lower row 204 specifies the status of Bluetooth activity. Thus, when Bluetooth activity is asserted and WLAN activity is de-asserted, no WLAN uplink packets are allowed, but downlink packets (groups 206, 208, 210 and 212) are received . When Bluetooth activity is de-asserted and WLAN activity is de-asserted, WLAN uplink packets 214 and 216 are allowed. WLAN uplink packets 214 and 216 are allowed. Finally, when the WLAN activity is asserted, all WLAN packets are allowed, and groups 218 and 220 and Bluetooth transmissions, groups 222 and 224, are stomped. As discussed below, all Bluetooth transmissions may be blocked during periods of WLAN activity, or low priority transmissions may allow high priority transmissions to continue to guarantee the desired quality of service for certain Bluetooth applications Lt; / RTI >

도 2에 도시된 동작은, WLAN 통신과 블루투스 통신 사이의 사용을 할당하는 타임 블록들을 셋업하기 위해 대역폭 멀티플렉서(108)를 이용하여 본 개시물의 시스템들 및 방법들에 의해 구현된다. 멀티플렉서(108)는, 바람직하게는 대략 10 내지 100ms 길이의 타임 블록들을 확립하고, 이 타임 블록들 동안 대역폭이 블루투스와 WLAN 사이에서 능동적으로 할당된다. 도 3은 멀티플렉서(108)의 동작을 도시하며, 여기서 대역폭(300)은 타임 블록들(302)로 분할되며, 이중 2개가 도시된다. 이 실시예에서, 타임 블록들은 40ms 길이이다. 각각의 블록 내에서, 대역폭은 블루투스 통신들을 위해 예약된 세그먼트(304)와, WLAN 통신들을 위해 예약된 세그먼트(306) 사이에서 할당된다. 인식될 바와 같이, 블루투스 비활성화로 인해 사용되지 않은 채로 있는 세그먼트(304)의 임의의 부분은 WLAN 트래픽으로 충진될 수 있다. 도시된 실시예에서, 세그먼트(304)는 블루투스에 우선순위를 부여할 대역폭(300)의 70%까지를 나타내고, 세그먼트(306)는 낮은 우선순위의 블루투스 통신들이 WLAN 다운링크 트래픽을 보호하기 위해 스톰핑될 대역폭(300)의 30%를 나타낸다. 세그먼트들(304 및 306)이 인접한 것으로 도시되었지만, 당업자는 이들이 대역폭의 상대적인 백분율 할당을 나타내는 단순한 표현이라는 것을 인식할 것이다. 실제로, WLAN 트래픽과 블루투스 트래픽 사이의 액세스는 각각의 타임 블록들(302) 동안 반복적으로 교대될 수 있지만, 전체 할당은 원하는 백분율에 대응할 것이다.The operation shown in FIG. 2 is implemented by the systems and methods of this disclosure using a bandwidth multiplexer 108 to set up time blocks that allocate usage between WLAN communications and Bluetooth communications. The multiplexer 108 preferably establishes time blocks that are approximately 10 to 100 ms long and bandwidth is actively allocated between the Bluetooth and the WLAN during these time blocks. 3 shows the operation of the multiplexer 108, where the bandwidth 300 is divided into time blocks 302, two of which are shown. In this embodiment, the time blocks are 40 ms long. Within each block, the bandwidth is allocated between the segment 304 reserved for Bluetooth communications and the segment 306 reserved for WLAN communications. As will be appreciated, any portion of the segment 304 that has been left unused due to Bluetooth deactivation may be filled with WLAN traffic. In the illustrated embodiment, segment 304 represents up to 70% of the bandwidth 300 that will prioritize Bluetooth, while segment 306 represents that low-priority Bluetooth communications are required to protect WLAN downlink traffic, Represents 30% of the bandwidth 300 to be pinged. Although segments 304 and 306 are shown as being contiguous, those skilled in the art will recognize that these are merely representations of the relative percentage allocation of bandwidth. In practice, the access between WLAN traffic and Bluetooth traffic may be iteratively replicated during each of the time blocks 302, but the overall allocation will correspond to the desired percentage.

바람직하게, 멀티플렉서(108)는 다운링크 및 업링크 WLAN 트래픽 둘 다를 제어함으로써 부분적으로 원하는 대역폭 할당을 달성한다. 멀티플렉서(108)는 원하는 대역폭 할당에 대응하는 타임의 양 동안 송신들을 버퍼링하도록 WLAN 액세스 포인트에 시그널링함으로써 다운링크 트래픽을 변조한다. 바람직한 실시예에서, 멀티플렉서(108)는 기존의 전력 절감 프로토콜들을 활용하여 이러한 시그널링 기능을 달성한다. 예를 들어, 멀티플렉서(108)는 송신들이 유지(hold)되어야 함을 통지하는 세트 전력 절감(PS) 비트를 액세스 포인트에 전송하고 이후 클리어 PS 비트를 전송하여 송신을 재개한다. 종래의 전력 절감 모드와는 다르게, WLAN 하드웨어(104)는, 송신을 재시작하도록 액세스 포인트가 시그널링될 때 어떠한 딜레이(delay)도 도입되지 않도록, 어웨이크(awake) 상태로 유지된다.Preferably, the multiplexer 108 achieves a partially desired bandwidth allocation by controlling both downlink and uplink WLAN traffic. Multiplexer 108 modulates the downlink traffic by signaling the WLAN access point to buffer transmissions for the amount of time corresponding to the desired bandwidth allocation. In a preferred embodiment, the multiplexer 108 utilizes existing power saving protocols to achieve this signaling function. For example, multiplexer 108 sends a set power save (PS) bit to the access point that notifies that transmissions should be held and then resumes transmission by sending a clear PS bit. Unlike the conventional power saving mode, the WLAN hardware 104 is maintained in an awake state so that no delay is introduced when the access point is signaled to restart transmission.

선택적으로, 액세스 포인트가 송신을 유지할 때의 타임의 기간 동안, 멀티플렉서(108)는 충돌하는 블루투스 활동이 존재하지 않을 때 단일의 프레임의 송신을 요청하는 신호를 액세스 포인트에 송신할 수 있다. 이에 대응하여, 멀티플렉서(108)는, 블루투스 트래픽이 할당된 대역폭을 소비하기에 충분하지 않은 경우 WLAN 패킷들의 스케줄링을 허용하면서 타임 블록 동안 WLAN 송신의 어그리게이트(aggregate) 길이를 제한함으로써 업링크 WLAN 트래픽을 변조한다. 또한, 레거시 PSM(Power Save Mode), PS-Poll 및 계속 깨어있는 모드/전력 절감 모드(CAM/PSM 스위칭) 또는 스케줄링되지 않은 비동기 전력 절감 전달(U-APSD)에 관련된 액세스 포인트를 시그널링하기 위한 다른 전략들이 또한 이용될 수 있다는 것에 유의해야 한다.Optionally, during a period of time when the access point maintains the transmission, the multiplexer 108 may send a signal to the access point requesting transmission of a single frame when there is no Bluetooth activity in conflict. In response, the multiplexer 108 limits the aggregate length of the WLAN transmission during the time block while allowing the scheduling of the WLAN packets when the Bluetooth traffic is not sufficient to consume the allocated bandwidth, Modulate traffic. It is also possible to use other legacy PSM (Power Save Mode), PS-Poll and other awake mode / power saving modes (CAM / PSM switching) or other unscheduled asynchronous power saving transmission (U- APSD) It should be noted that strategies may also be used.

인식될 바와 같이, WLAN 및 블루투스 링크들의 스테이터스(status)를 반영하기 위해 멀티플렉서에 의해 수행된 대역폭 할당들을 조정하는 것이 바람직하다. WLAN 시스템과 관련하여, 4개의 주요 상태들: "접속된 상태, 접속해제된 상태, 스캐닝 상태 및 연관 상태"가 존재한다. 유사하게, 블루투스 시스템은 3개의 주요 상태들: "on 상태, off 상태 및 관리 상태"를 갖는 것으로 관찰될 수 있다. 이러한 잠재적인 상태들은 WLAN 및 블루투스 상태들의 12개의 조합들을 생성한다. WLAN이 접속해제되거나 또는 블루투스가 off 상태인 조건들일 경우, 어떠한 공존도 필요하지 않고, 이에 따라 멀티플렉서(108)는 전체 대역폭을 할당한다. WLAN 연관 상태는 상대적으로 중요한 프로세스이며, 따라서 이 상태 동안 WLAN 시스템에 대해 대역폭 우선순위를 스큐(skew)시키는 것이 바람직하다. 한편, WLAN 스캐닝 상태는 덜 중요하여, 더 큰 대역폭이 블루투스 시스템에 할당될 수 있다. 추가로, 블루투스 관리 상태는 또한 on 상태보다 상대적으로 덜 중요하여, 많은 대역폭이 블루투스 관리 동안 WLAN 시스템에 할당될 수 있다. 표 1은 40㎳ 타임 블록들과 함께 이용하기에 적합한, WLAN 및 블루투스 상태에 기초하는 적합한 대역폭 할당 체계의 일 예를 예시한다.As will be appreciated, it is desirable to adjust the bandwidth allocations performed by the multiplexer to reflect the status of the WLAN and Bluetooth links. With respect to WLAN systems, there are four main states: "connected state, disconnected state, scanning state and associated state ". Similarly, a Bluetooth system can be observed to have three main states: "on state, off state, and management state ". These potential states create twelve combinations of WLAN and Bluetooth states. If the WLAN is disconnected or the Bluetooth is off conditions, no coexistence is required, and accordingly the multiplexer 108 allocates the entire bandwidth. The WLAN association state is a relatively important process and it is therefore desirable to skew the bandwidth priority for the WLAN system during this state. On the other hand, the WLAN scanning status is less important, so a larger bandwidth can be allocated to the Bluetooth system. Additionally, the Bluetooth management state is also less important than the on state, so that a large amount of bandwidth can be allocated to the WLAN system during Bluetooth management. Table 1 illustrates an example of a suitable bandwidth allocation scheme based on WLAN and Bluetooth status, suitable for use with 40 ms time blocks.

Figure 112012097462027-pct00001
Figure 112012097462027-pct00001

예를 들어, 블루투스가 on 상태이면, 상대적으로 낮은 우선순위의 WLAN 스캐닝 상태는 바람직하게 블루투스에 더 큰 대역폭 할당을 승인하게 하는데, 예를 들어, 모든 높은 우선순위의 블루투스 송신들은 허용하고, 낮은 우선순위의 블루투스 송신들은 타임의 40%에서는 스톰핑하고, 타임의 나머지 60%에서는 어떠한 블루투스 송신도 스톰핑하지 않는다. 상대적으로 더 높은 우선순위의 WLAN 연관 상태에 대해, 모든 블루투스 송신들은 타임의 60%에서는 스톰핑되고, 타임의 나머지 40%에서는 낮은 우선순위의 블루투스 송신이 스톰핑된다.For example, if Bluetooth is on, the relatively low priority WLAN scanning state preferably allows for greater bandwidth allocation to Bluetooth, e.g., allowing all high-priority Bluetooth transmissions, Bluetooth transmissions in the order are stomping at 40% of the time and do not stomp any Bluetooth transmissions in the remaining 60% of the time. For a relatively higher priority WLAN association state, all Bluetooth transmissions are strobed at 60% of the time and low priority Bluetooth transmissions are stomped at the remaining 40% of the time.

최종적으로, WLAN이 접속되고 블루투스가 on 상태이면, 접속된 블루투스 클라이언트들의 수, 그들의 성능들 및 요청되는 서비스의 유형에 기초하여 대역폭을 할당하는 것이 바람직하다. 이는 디바이스 의존하는 것으로서 표 1에 표시된다.Finally, if the WLAN is connected and Bluetooth is on, it is desirable to allocate bandwidth based on the number of Bluetooth clients connected, their capabilities, and the type of service requested. This is shown in Table 1 as device dependent.

일반적으로, 블루투스 링크들의 2개의 유형들, SCO(Synchronous Connection-Oriented) 및 ACL(Asynchronous Connection-Less) 링크가 존재한다. 확장된 SCO(eSCO) 링크들은 SCO 링크들과 유사하지만, 이들은 재송신을 허용한다. SCO 링크는 마스터와 단일의 슬레이브 사이의 대칭 포인트-투-포인트 링크이며, 여기서 SCO 링크는 규칙적인 인터벌들로 예약된 슬롯들을 이용함으로써 유지된다. 주로, SCO 링크들은 헤드셋 애플리케이션들에서와 같이 음성 정보를 운반하는데 이용된다. ACL 링크는 마스터와 관련 슬레이브들 사이의 포인트-투-멀티포인트 링크이다.In general, there are two types of Bluetooth links, Synchronous Connection-Oriented (SCO) and Asynchronous Connection-Less (ACL) links. Extended SCO (eSCO) links are similar to SCO links, but they allow retransmission. A SCO link is a symmetric point-to-point link between a master and a single slave, where the SCO link is maintained by using reserved slots at regular intervals. Primarily, SCO links are used to carry voice information as in headset applications. The ACL link is a point-to-multipoint link between the master and its associated slaves.

인식될 바와 같이, 특정 유형들의 블루투스 통신들은 높은 서비스 품질을 요구한다. 예를 들어, 헤드셋 애플리케이션들에 대해 양방향성으로 또는 스트리밍 음악에 대해 단방향성으로 오디오 정보의 성공적인 송신은 패킷 손실 또는 타이밍 이슈들에 대해 비교적 낮은 허용오차를 갖는다. 종종, 특정 유형의 블루투스 통신과 연관된 공통의 특징들의 조합은 대응하는 프로파일 내에서 구체화된다. 예를 들어, 진보된 오디오 분배 프로파일(A2DP)은 높은 품질 오디오를 스트리밍하는데 이용되는 반면에, 헤드셋 프로파일(HSP) 및 핸즈-프리 프로파일(HFP)은 이동 전화기와의 통신을 위해 이용된다. 따라서, 타임 블록들의 크기뿐만 아니라 상대적인 대역폭 할당들은 현재의 블루투스 통신들의 유형들을 최적화하도록 구성될 수 있다.As will be appreciated, certain types of Bluetooth communications require high quality of service. For example, successful transmission of audio information bidirectionally to headset applications or unidirectional to streaming music has a relatively low tolerance for packet loss or timing issues. Often, a combination of common features associated with a particular type of Bluetooth communication is materialized within the corresponding profile. For example, an advanced audio distribution profile (A2DP) is used to stream high quality audio, while a headset profile (HSP) and a hands-free profile (HFP) are used for communication with mobile phones. Thus, the size of the time blocks as well as the relative bandwidth allocations can be configured to optimize the types of current Bluetooth communications.

바람직하게, WLAN 시스템과 블루투스 시스템 사이에 대역폭을 할당하기 위해, 전술한 요인들 중 일부 또는 전부가 멀티플렉서(108)에 의해 이용된다. 예를 들어, 일 실시예에서, BDR을 이용하는 블루투스 링크에는 EDR 링크보다 더 큰 대역폭 할당이 부여된다. 또한, 바람직하게, 블루투스에 할당된 대역폭의 양은 대략적으로 90%로 제한되지만, 그렇지 않으면 생존가능한 WLAN 링크를 유지하는데 있어서의 어려움이 너무 클 수 있다. 일 실시예에서, 블루투스 접속들의 개수 및 유형은 표 2에 도시된 바와 같이 대역폭을 할당하는데 이용된다.Preferably, some or all of the aforementioned factors are used by the multiplexer 108 to allocate bandwidth between the WLAN system and the Bluetooth system. For example, in one embodiment, a Bluetooth link using a BDR is given a greater bandwidth allocation than an EDR link. Also, preferably, the amount of bandwidth allocated to Bluetooth is limited to approximately 90%, but otherwise the difficulty in maintaining a viable WLAN link may be too great. In one embodiment, the number and type of Bluetooth connections are used to allocate bandwidth as shown in Table 2. [

Figure 112012097462027-pct00002
Figure 112012097462027-pct00002

도 1에 도시된 바와 같이, WLAN 모듈 및 블루투스 모듈의 송신 상태들에 관한 정보가 인터페이스(118)에 의해 전달된다. 바람직한 실시예에서, 도 4에 개략적으로 예시된 인터페이스(118)는, 종래의 3-와이어 PTA, 또는 슬롯 모드, 프로토콜에 따른다. WLAN 하드웨어(104) 및 블루투스 하드웨어(112)는 3개의 와이어들에 의해 링크된다. 블루투스 모듈(110)은 BT_활성 와이어(402) 및 BT_우선순위 와이어(404)를 통해서 WLAN에 활동 및 우선순위를 시그널링하는 반면, WLAN 모듈(102)은 WLAN_활성 와이어(406)를 이용하여 WLAN 활동을 시그널링한다.As shown in FIG. 1, information about the transmission states of the WLAN module and the Bluetooth module is communicated by the interface 118. In a preferred embodiment, the interface 118 schematically illustrated in FIG. 4 conforms to a conventional three-wire PTA, or slot mode, protocol. The WLAN hardware 104 and the Bluetooth hardware 112 are linked by three wires. The Bluetooth module 110 signals activity and priority to the WLAN via the BT_Auto wire 402 and BT_ priority wire 404 while the WLAN module 102 uses the WLAN_Active wire 406 Thereby signaling WLAN activity.

BT_활성 와이어(402)는 블루투스 통신이 존재하는지의 여부를 나타내고, BT_우선순위 와이어(404)는 통신이 높은 우선순위인지 또는 낮은 우선순위인지를 나타낸다. 선택적으로, BT_우선순위 와이어(404)는 블루투스 활동의 시작시에 우선순위를 시그널링하는데 이용되고, 후속하여 활동이 송신인지 또는 수신인지를 나타내는데 이용된다.The BT_Active wire 402 indicates whether Bluetooth communication is present, and the BT_Priority wire 404 indicates whether the communication is a high priority or a low priority. Optionally, the BT_Priority wire 404 is used to signal priority at the start of Bluetooth activity and is subsequently used to indicate whether the activity is a transmission or a reception.

3-와이어 PTA 프로토콜 하에서, 어떤 시스템이 매체에 액세스를 승인하는지를 결정하는 프로세스는 매체 액세스 제어(MAC) 계층에서 WLAN 모듈에 의해 수행된다. 이러한 중재의 결과는 WLAN_활성 와이어(406)를 이용하여 시그널링된다. 따라서, 멀티플렉서(108)는 타임 블록에 걸쳐서 원하는 대역폭 할당을 생성하기 위해 WLAN 트래픽을 변조하는 반면, PTA 로직은 원하는 할당을 충족시키기 위해 패킷 기반으로(packet-by-packet basis) WLAN과 BT사이에서 매체로의 액세스를 중재한다. 예를 들어, WLAN 및 블루투스 모두가 활성인 조건에서, 세그먼트(304) 동안, 모든 블루투스 트래픽이 허용되고 임의의 갭들이 WLAN 트래픽으로 채워지며 그리고, 세그먼트(306) 동안, 모든 낮은 우선순위의 블루투스 트래픽은 차단되고, 높은 우선순위의 블루투스 트래픽은 허용되며 WLAN 트래픽은 허용된다. 동일한 기술들이, 다른 가능한 WLAN 및 블루투스 상태들, 예를 들어, WLAN 연관 및 블루투스 관리 동안 앞서 논의된 할당들을 달성하는데 적용된다.Under the 3-wire PTA protocol, the process of determining which system grants access to the medium is performed by the WLAN module at the medium access control (MAC) layer. The result of this arbitration is signaled using the WLAN activation wire 406. Thus, the multiplexer 108 modulates the WLAN traffic to create the desired bandwidth allocation across the time block, while the PTA logic is used between the WLAN and BT on a packet-by-packet basis to meet the desired allocation Mediate access to the medium. For example, in a condition where both WLAN and Bluetooth are active, during segment 304, all Bluetooth traffic is allowed, any gaps are filled with WLAN traffic, and during segment 306, all low priority Bluetooth traffic Are blocked, high priority Bluetooth traffic is allowed, and WLAN traffic is allowed. The same techniques are applied to achieve the assignments discussed above during other possible WLAN and Bluetooth states, e.g., WLAN association and Bluetooth management.

대안적으로, 본 개시물은 4-와이어 PTA 프로토콜에 적용될 수 있으며, 제한된 채널 상에서 통신이 발생하는지의 여부를 나타내는데 이용되는 블루투스 주파수의 4번째 와이어는 0으로 접지된다. PTA 기술들의 구현예에 관한 추가적인 세부사항들은 IEEE 802.15 프로토콜들에서 찾을 수 있다.Alternatively, the present disclosure may be applied to the 4-wire PTA protocol, and the fourth wire of the Bluetooth frequency used to indicate whether communication occurs on a restricted channel is grounded to zero. Additional details regarding implementations of PTA techniques can be found in the IEEE 802.15 protocols.

현재 바람직한 실시예들이 본원에 설명된다. 그러나, 본 발명에 속하는 당업자는 본 개시물의 원리들이 적절한 변형들을 통해서 다른 애플리케이션들로 용이하게 확대될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
The presently preferred embodiments are described herein. However, those skilled in the art will appreciate that the principles of the present disclosure can be readily extended to other applications through appropriate modifications.

Claims (22)

무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 및 개인 영역 네트워크(PAN) 통신들을 제어하기 위한 방법으로서,
하드웨어 부분을 구비한 WLAN 모듈, 하드웨어 부분을 구비한 PAN 모듈, 및 상기 WLAN 하드웨어 부분과 상기 PAN 하드웨어 부분 사이에 패킷 트래픽 인터페이스를 갖는 디바이스를 제공하는 단계;
가용 통신 대역폭을 정의된 지속기간(duration)의 반복하는 타임 블록들(time blocs)로 분할하는 단계;
제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트로 각각의 타임 블록 내의 대역폭을 할당하는 단계;
상기 제 1 세그먼트에 대해 PAN 통신에 우선순위(priority)를 부여하고, 상기 제 2 세그먼트에 대해 WLAN 통신에 우선순위를 부여하는 단계; 및
상기 제 1 세그먼트 동안 상기 패킷 트래픽 인터페이스를 통해서 상기 PAN 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 세그먼트 및 상기 제 2 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트에 대해, WLAN 통신 및 PAN 통신의 상대적인 우선순위들에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 WLAN 통신 및 상기 PAN 통신 모두가 허용되는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
A method for controlling wireless local area network (WLAN) and personal area network (PAN) communications,
Providing a WLAN module with a hardware portion, a PAN module with a hardware portion, and a device having a packet traffic interface between the WLAN hardware portion and the PAN hardware portion;
Dividing the available communication bandwidth into repeated time blocks of a defined duration;
Allocating a bandwidth in each time block to a first segment and a second segment;
Assigning priority to PAN communication for the first segment and prioritizing WLAN communication for the second segment; And
And signaling wireless access to the PAN hardware portion via the packet traffic interface during the first segment,
Wherein at least one of the WLAN communication and the PAN communication is allowed for at least one of the first segment and the second segment based at least in part on relative priorities of WLAN communication and PAN communication, / RTI >
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 세그먼트 동안 송신을 버퍼링하도록 WLAN 액세스 포인트에 시그널링함으로써 WLAN 통신을 변조하는 단계를 더 포함하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising modulating the WLAN communication by signaling to the WLAN access point to buffer the transmission during the first segment.
제 2 항에 있어서,
상기 송신을 버퍼링하도록 WLAN 액세스 포인트에 시그널링하는 것은, 전력 절감 신호를 전송하는 것을 포함하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein signaling to the WLAN access point to buffer the transmission comprises transmitting a power saving signal.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 세그먼트 동안 WLAN 신호들의 수신은 허용하고 WLAN 신호들의 송신은 차단함으로써 WLAN 통신을 변조하는 단계를 더 포함하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising modulating a WLAN communication by allowing reception of WLAN signals and blocking transmission of WLAN signals during the first segment.
제 1 항에 있어서,
상기 대역폭을 할당하는 단계는, PAN 링크들에 관한 정보에 적어도 부분적으로 기초하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of allocating bandwidth is based at least in part on information about PAN links.
제 1 항에 있어서,
상기 대역폭을 할당하는 단계는, 상기 WLAN 모듈 및 상기 PAN 모듈의 상태들에 적어도 부분적으로 기초하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of allocating bandwidth is based at least in part on states of the WLAN module and the PAN module.
제 1 항에 있어서,
제 2 우선순위의 PAN 송신들보다 높은 우선순위를 갖는 제 1 우선순위의 PAN 송신들이 허용되도록, 상기 제 2 세그먼트 동안 상기 패킷 트래픽 인터페이스를 통해서 상기 PAN 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하는 단계를 더 포함하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising signaling wireless access to the PAN hardware portion via the packet traffic interface during the second segment such that PAN transmissions of a first priority with a higher priority than the second priority PAN transmissions are allowed Lt; RTI ID = 0.0 > WLAN < / RTI > and PAN communications.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 세그먼트 동안 상기 패킷 트래픽 인터페이스를 통해서 상기 PAN 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하는 단계는, 상기 제 2 우선순위의 PAN 송신들을 허용하지 않는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein signaling wireless access to the PAN hardware portion via the packet traffic interface during the second segment does not allow the PAN transmissions of the second priority.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 세그먼트 동안 상기 패킷 트래픽 인터페이스를 통해서 상기 PAN 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하는 단계는, 상기 제 2 우선순위의 PAN 송신들을 허용하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
8. The method of claim 7,
And wherein signaling wireless access to the PAN hardware portion via the packet traffic interface during the second segment allows PAN transmissions of the second priority.
제 1 항에 있어서,
상기 WLAN 모듈의 소프트웨어 부분과 상기 PAN 모듈의 소프트웨어 부분 사이에서 공존 에이전트를 통해서 정보를 전달하는 단계를 더 포함하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising communicating information between a software portion of the WLAN module and a software portion of the PAN module through a coexistence agent.
제 10 항에 있어서,
상기 공존 에이전트에 의해 전달된 정보는, WLAN 구성 상태에 관한 정보 및 PAN 링크들의 개수 및 유형에 관한 정보로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the information conveyed by the coexistence agent is selected from the group consisting of information on the WLAN configuration status and information on the number and type of PAN links.
무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 및 개인 영역 네트워크(PAN) 통신들을 제어하기 위한 장치로서,
하드웨어 및 소프트웨어 부분을 구비한 WLAN 모듈, 하드웨어 부분을 구비한 PAN 모듈, 및 상기 WLAN 하드웨어 부분과 상기 PAN 하드웨어 부분 사이에 패킷 트래픽 인터페이스를 갖는 디바이스를 포함하고,
상기 WLAN 소프트웨어 부분은, 가용 통신 대역폭을 정의된 지속기간의 반복하는 타임 블록들로 분할하고, 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트로 각각의 타임 블록 내의 대역폭을 할당하고, 상기 제 1 세그먼트에 대해 PAN 통신에 우선순위를 부여하고 상기 제 2 세그먼트에 대해 WLAN 통신에 우선순위를 부여하며, 그리고 상기 제 1 세그먼트 동안 상기 패킷 트래픽 인터페이스를 통해서 상기 PAN 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하도록 구성되고,
상기 제 1 세그먼트 및 상기 제 2 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트에 대해, WLAN 통신 및 PAN 통신의 상대적인 우선순위들에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 WLAN 통신 및 상기 PAN 통신 모두가 허용되는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
An apparatus for controlling wireless local area network (WLAN) and personal area network (PAN) communications,
A WLAN module with a hardware and software portion, a PAN module with a hardware portion, and a device having a packet traffic interface between the WLAN hardware portion and the PAN hardware portion,
Wherein the WLAN software portion is configured to divide the available communication bandwidth into repeating time blocks of a defined duration, allocate bandwidth within each time block to a first segment and a second segment, And prioritize WLAN communications for the second segment, and signaling wireless access to the PAN hardware portion via the packet traffic interface during the first segment,
Wherein at least one of the WLAN communication and the PAN communication is allowed for at least one of the first segment and the second segment based at least in part on relative priorities of WLAN communication and PAN communication, Lt; / RTI >
제 12 항에 있어서,
상기 WLAN 소프트웨어 부분은, 상기 제 1 세그먼트 동안 송신을 버퍼링하도록 WLAN 액세스 포인트에 시그널링함으로써 WLAN을 변조하도록 추가로 구성되는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the WLAN software portion is further configured to modulate a WLAN by signaling a WLAN access point to buffer transmissions during the first segment.
제 13 항에 있어서,
상기 WLAN 소프트웨어 부분은, 전력 절감 신호를 전송함으로써 송신을 버퍼링하도록 상기 WLAN 액세스 포인트에 시그널링하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the WLAN software portion signals to the WLAN access point to buffer the transmission by transmitting a power saving signal.
제 12 항에 있어서,
상기 WLAN 소프트웨어 부분은, 상기 제 1 세그먼트 동안 WLAN 신호들의 수신은 허용하고 WLAN 신호들의 송신은 차단함으로써 WLAN 통신을 변조하도록 구성되는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the WLAN software portion is configured to modulate WLAN communications by allowing reception of WLAN signals and blocking transmission of WLAN signals during the first segment.
제 12 항에 있어서,
상기 WLAN 소프트웨어 부분은, PAN 링크들에 관한 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 대역폭을 할당하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the WLAN software portion allocates bandwidth based at least in part on information about PAN links.
제 12 항에 있어서,
상기 WLAN 소프트웨어 부분은, 상기 WLAN 모듈 및 상기 PAN 모듈의 상태들에 적어도 부분적으로 기초하여 대역폭을 할당하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the WLAN software portion allocates bandwidth based at least in part on states of the WLAN module and the PAN module.
제 12 항에 있어서,
상기 WLAN 소프트웨어 부분은, 제 2 우선순위의 PAN 송신들보다 높은 우선순위를 갖는 제 1 우선순위의 PAN 송신들이 허용되도록, 상기 제 2 세그먼트 동안 상기 패킷 트래픽 인터페이스를 통해서 상기 PAN 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하도록 추가로 구성되는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the WLAN software portion is configured to provide wireless access to the PAN hardware portion over the packet traffic interface during the second segment such that PAN transmissions of a first priority having a higher priority than the second priority PAN transmissions are allowed ≪ / RTI > further comprising means for signaling the WLAN and PAN communications.
제 18 항에 있어서,
상기 WLAN 소프트웨어 부분은, 상기 제 2 우선순위의 PAN 송신들이 허용되지 않도록, 상기 제 2 세그먼트 동안 상기 패킷 트래픽 인터페이스를 통해서 상기 PAN 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하도록 추가로 구성되는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the WLAN software portion is further configured to signal wireless access to the PAN hardware portion via the packet traffic interface during the second segment such that the second priority PAN transmissions are not allowed. Gt;
제 18 항에 있어서,
상기 WLAN 소프트웨어 부분은, 상기 제 2 우선순위의 PAN 송신들이 허용되도록, 상기 제 2 세그먼트 동안 상기 패킷 트래픽 인터페이스를 통해서 상기 PAN 하드웨어 부분에 무선 액세스를 시그널링하도록 추가로 구성되는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the WLAN software portion is further configured to signal wireless access to the PAN hardware portion through the packet traffic interface during the second segment such that the second priority PAN transmissions are allowed, / RTI >
제 12 항에 있어서,
상기 WLAN 모듈의 상기 소프트웨어 부분과 상기 PAN 모듈의 소프트웨어 부분 사이에서 정보를 전달하도록 구성된 공존 에이전트를 더 포함하는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
13. The method of claim 12,
Further comprising a coexistence agent configured to communicate information between the software portion of the WLAN module and the software portion of the PAN module.
제 21 항에 있어서,
상기 공존 에이전트에 의해 전달된 정보는, WLAN 구성 상태에 관한 정보 및 PAN 링크들의 개수 및 유형에 관한 정보로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, WLAN 및 PAN 통신들을 제어하기 위한 장치.
22. The method of claim 21,
Wherein the information conveyed by the coexistence agent is selected from the group consisting of information on the WLAN configuration state and information on the number and type of PAN links.
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